Gorilla Glass — как это работает
Пока кевлар, алюминий и другие защитные материалы еще не получили широкого распространения в телефонах, за их сохранность отвечают специальные кейсы и защитное покрытие экрана, известное как Gorilla Glass. О том, как получают этот материал и насколько он эффективен, и поговорим сегодня.
Обновлено: Сбор на пикапы прекращен, но Mavik аэроразведчикам еще очень нужен
История Gorilla Glass
Современная история Gorilla Glass насчитывает всего 5 лет, однако у этой технологии есть менее именитый предшественник, разработанный еще в 1960-х годах. По словам компании Corning, около 50 лет назад они уже экспериментировали над улучшением некоторых качеств стекла, результатом чего стал материал, известный как Chemcor.
На тот момент он так и не нашел широкого практического применения, и все исследования были заморожены. Есть лишь данные о том, что Chemcor был установлен на нескольких десятках гоночных автомобилей 968 Dodge Dart и Plymouth Barracuda для экономии веса, а также в ограниченном количестве использовался в некоторых других отраслях (конкретных примеров применения нет).
Corning подчеркивает, что Chemcor и Gorilla Glass, несмотря на некоторую связь, все же являются разными материалами, и утверждение о том, что современное покрытие для мобильных экранов было придумано еще полвека назад, неверно.
Chemcor мог бы использоваться для этих целей, но сам материал получается другими методами и обладает другими характеристиками по сравнению с Gorilla Glass.
Только в 2006 году, во время работы над тогда еще не анонсированным iPhone первого поколения, в Apple столкнулись с проблемой быстрого износа экранов и начали искать ее решение.
Связавшись с Corning и узнав о том, что в 1960-х компания уже занималась разработкой подходящего покрытия, Стив Джобс договорился о создании модифицированной версии Chemcor. Несмотря на то что до анонса и релиза первого iPhone оставалось совсем мало времени (он был впервые продемонстрирован в самом начале 2007 года), Corning успела выпустить необходимое число защитных пленок для смартфона Apple.
OPPO — світовий бренд смартпристроїв, який прагне до синергії естетики та інновацій.
По легенде, в Apple впервые узнали о проблеме после того как прототип смартфона поместили в один карман с ключом. Железный предмет быстро царапал пластиковое покрытие экрана и оставлял на нем следы. С помощью Gorilla Glass от этого неприятного эффекта удалось избавиться, хоть и не полностью.
Металлические предметы практически не царапают экраны современных смартфонов, но Gorilla Glass по-прежнему бессилен перед другим противником, обычным песком, который в небольших количествах попадает в карманы и является основной причиной появления отметин на современных мобильных устройствах.
В течение следующих пяти лет после появления Gorilla Glass эта технология, по-видимому, не менялась, и лишь в начале 2012 года была представлена обновленная версия Gorilla Glass 2.0.
По характеристикам она несильно отличалась от оригинала, и некоторые второстепенные улучшения напрямую вытекали из одной-единственной модификации.
Сохраняя прежнюю прочность, экран Gorilla Glass 2 стал на 20% тоньше, предоставляя таким образом определенный выбор разработчикам телефонов. Они могли либо усиливать защиту экрана, оставляя вес и толщину защитной пленки на прежнем уровне, либо уменьшать немного вес и толщину, сохранив при этом те же защитные характеристики, что и раньше.
С уменьшением толщины защитного покрытия также улучшались оптические свойства дисплея: немного повышалась яркость экрана, а сенсорная матрица становилась более чувствительной к касаниям.
В том же 2012 году Corning и Samsung сообщили о совместной разработке Lotus Glass. Это новое поколение материалов, которое может как заменять, так и дополнять Gorilla Glass.
Lotus Glass улучшает сопротивляемость тепловым нагрузкам, повышает отклик экрана (видимо, речь идет о сенсорной части) и снижает деформацию устройств при нагрузках.
Важное отличие между материалами заключается в том, что Gorilla Glass — это покрытие, а Lotus Glass — подложка для LCD дисплеев. Таким образом, вряд ли стоит ожидать большое число экранов с поддержкой лишь Lotus Glass, но без Gorilla, поскольку в этом случае поверхность дисплея будет абсолютно не защищена от механических воздействий. В то же время оба материала могут использоваться одновременно в смартфонах и таким образом взаимно улучшать защитные характеристики дисплея.
Несмотря на то что Gorilla Glass 2 был анонсирован еще в начале года, первые устройства на его основе, по заявлениям самой Corning, стоило ждать не раньше апреля-мая. На текущий момент все еще известно лишь несколько моделей мобильных устройств, в которых использование новой технологии подтверждено. Это, например, Samsung Galaxy S3 и ASUS Transformer Pad Infinity TF700T. Уменьшенная толщина iPhone 5, а также длительная история сотрудничества Corning и Apple также косвенно указывают на использование Gorilla Glass 2 в iPhone 5, но эта информация пока не подтверждена.
По последним данным, Gorilla Glass использует более 30 крупных производителей электроники (Acer, Asus, Dell, HTC, Motorola, Nokia, Samsung, Sony), а само защитное покрытие уже установлено на 750 млн. устройств.
Такова вкратце история технологии, а теперь перейдем к некоторым особенностям Gorilla Glass.
Назначение Gorilla Glass
Основная задача Gorilla Glass — защищать экран от царапин и трещин при сильных динамических и статических нагрузках. При этом от покрытия требуется минимальное влияние на вес и толщину телефона, качество картинки, а также чувствительность сенсорной матрицы.
Изготовление
Высокой твердости Gorilla Glass добиваются путем химической обработки стекла, так называемого процесса обмена ионов. Для этого стекло помещают в раствор расплавленных солей калия с температурой приблизительно 400°C. После этого относительно небольшие ионы натрия в стекле замещаются ионами калия большего размера.
После охлаждения стекла ионы калия давят друг на друга сильнее по сравнению с натрием, и таким образом создают слой повышенной прочности на поверхности материала. Процесс изготовления Gorilla Glass специально модифицирован таким образом, чтобы как можно больше ионов калия оставалось не только на поверхности стекла, но и проникало внутрь и улучшало прочность материала по всей толщине.
Территориально заводы по изготовлению Gorilla Glass находятся всего в трех странах: США, Японии и Тайване.
Толщина
Толщина Gorilla Glass может колебаться в пределах от 0.5 до 2 мм (в 12 — 50 раз толще человеческого волоса). Использовать максимально защищенную конфигурацию в мобильных экранах нет особого смысла, поскольку 2 — мм это уже четверть толщины современных смартфонов, и идти на такие ухудшения ТТХ производители не могут. Как следствие, чаще всего толщина Gorilla Glass составляет приблизительно 1 мм, а с выходом Gorilla Glass 2 ее удалось уменьшить до 0.8 мм без потери защитных характеристик.
Поскольку Gorilla Glass используется не только в экранах смартфонов, но также в планшетах, медиаплеерах, ноутбуках и телевизорах, то именно в этих устройствах и востребованы защитные покрытия с большей толщиной.
Прочность
Прочность Gorilla Glass измеряется по методу Виккерса, который сводится к вдавливанию в испытуемый материал четырехгранной алмазной пирамиды с углом 136° между противоположными гранями.
Твердость по Виккерсу измеряется в привычных единицах давления (Паскалях), путем деления нагрузки на площадь отпечатка пирамиды. Единицы измерения после значения никогда не указываются, и вместо них добавляются буквы HV. Например 100HV30 обозначает, что твердость материала по шкале Виккерса составляет 100 единиц под нагрузкой в 30 кг.
После этого может быть добавлена еще одна цифра, например 100HV30/20, которая означает, что материал находился под давлением в течение 20 секунд. По умолчанию нагрузка длится 10 — 15 секунд и в таких случаях ее не указывают.
Твердость Gorilla Glass по методу Виккерса составляет приблизительно 700 единиц под нагрузкой 0.2 кг. Для сравнения железо имеет твердость 30 — 80HV5.
По заявлению Corning, Gorilla Glass приблизительно в 3 раза прочнее химически обработанного натриево-известкового стекла, также известного как натриево-кальцевое или содовое стекло. По сути, это обычное стекло, используемое в окнах и бутылках.
Демонстрация, которую Corning проводила в начале 2012 года во время презентации Gorilla Glass 2, практически подтверждает эту цифру. Тогда с помощью специального устройства, измеряющего нагрузку на материал, добровольцы пробивали обычное стекло толщиной 1 мм при нагрузке эквивалентной 23 кг, а Gorilla Glass той же толщины — уже при нагрузке в 55 кг. Получается коэффициент 2.4, а не 3, но с учетом того, что вторая версия Gorilla Glass на 20-25% прочнее, получаем как раз фактор, равный трем.
Материал Gorilla Glass 2 также принял участие в демонстрации, но Corning предоставил лишь образец толщиной 0.8 мм, который выдержал точно ту же нагрузку, что и первая версия Gorilla Glass толщиной 1.0 мм (55 кг).
При более динамических нагрузках, например, в тесте с падающим шариком, Gorilla Glass 2 стал в несколько раз прочнее первого поколения. Если раньше максимальный вес шарика, падающий на Gorilla Glass без последствий, составлял 125 г, то теперь Gorilla Glass 2 выдерживает целых 0.5 кг при прочих равных условиях.
Защитное покрытие Corning Gorilla Glass: дисплей без царапин
Мир современного дизайна редко терпит недостатки в виде мелких повреждений или царапин на поверхностях гаджетов. Всё должно выглядеть безупречно. Экраны смартфонов, в большинстве случаев, обеспечиваются такой безупречностью благодаря сверхпрочному стеклу Corning Gorilla Glass.
Царапина? Нет, не слышали!
Более трети пользователей мобильных гаджетов проверяют свой смартфон в первые пять минут после пробуждения, и, в среднем, касаются экрана более 2500 раз в течение дня.
Экран смартфона для многих стал окном, открывающим доступ в безграничный мир коммуникаций и развлечений, он же является и его ахиллесовой пятой. Одна царапина может всерьез и надолго испортить настроение, и что самое неприятное, своим видом будет постоянно напоминать о том досадном инциденте.
Не секрет, что первые коммуникаторы с большими экранами собирали царапины с завидной регулярностью, поскольку защитное покрытие экранов изготавливалось из пластика. Решение пришло в 2007 году, когда с подачи Стива Джобса смартфоны, выпускаемые его корпорацией, обзавелись крепкими, защищенными экранами Gorilla Glass.
В последнее время стеклами покрывают не только дисплеи, но и задние стенки мобильных устройств. Помимо чистой эстетики, этому есть и свое практическое применение. Дело в том, что стекло — хороший диэлектрик, и стеклянная задняя крышка совершенно не мешает набирающей все большую популярность технологии беспроводной зарядки устройства. Стекло же, в отличие от пластика, не подвержено царапинам и длительное время сохраняет устройству его первозданный вид.
Важно понимать, что Gorilla Glass — это не сам сенсорный экран устройства, а его защитное покрытие, оберегающее дисплей от ударных нагрузок, появления царапин и сколов. Сам же экран может быть изготовлен по любой из известных технологий: TFT, OLED, IPS, AMOLED и т.д.
Как это сделано?
Основой для производства стекла выступает диоксид кремния, к которому на этапе производства добавляются фракции известняка и карбоната натрия. Эту смесь разогревают в печи при температуре 1000 °С до ее полного расплавления. Полученное алюмосиликатное стекло содержит в своем составе: алюминий, кремний, кислород и ионы натрия. Готовая масса заливается в V-образный желоб, при переполнении которого расплавленное стекло стекает по его стенкам цельным потоком на производственную линию для разглаживания и охлаждения. На этом этапе расплавленная масса попадает в огромную ванну с расплавленным оловом. Из-за того, что у материалов разная плотность — стекло плывет по поверхности, а все тяжелые примеси опускаются на дно ванны. Поверхность, контактирующая с оловом, получается невероятно гладкой, за что ее называют полированной. Полностью автоматизированная технология позволяет получить тончайшие (0,4 мм) листы алюмосиликатного стекла.
Стекло уже тонкое и гладкое, но еще не крепкое, его нужно закалить. Рождение Gorilla Glass происходит на этапе химической закалки. Полученные листы, остывшие до температуры близкой к 400 °С, пропускают через ванну с расплавом калийных солей. В процессе закалки более мелкие ионы натрия замещаются крупными ионами калия, которые при остывании создают более плотную (сжатую) структуру стеклянного листа, обладающего большей прочностью, но не потерявшего при этом своей гибкости. Причем, ионы калия проникают и в толщу листа, делая его от этого еще более крепким.
Интересный факт: для придания хорошей управляемости сенсорному экрану, защитное стекло должно быть достаточно гибким. Gorilla Glass 3 поколения, толщиной всего 0,7 мм способна гнуться без разрушения на расстояние равное 70 мм.
Дополнительным преимуществом процесса ионного обмена является лучшая стойкость получаемого стекла к температурным расширениям и повышенным температурам. Ведь для того, чтобы разорвать связи ионов натрия нужен нагрев до температуры в 400 °С, чего совершенно недостаточно чтобы разрушить связи ионов калия.
По минералогической шкале твердости (шкала Мооса) твердость Gorilla Glass первого поколения равняется 6–6,5 единицам, в то время как для большинства сплавов металлов твердость составляет 5–5,5 единиц. Именно поэтому невозможно поцарапать защитное стекло монетами или ключами. А вот вездесущий кварц (основной компонент песка), с его прочностью по шкале Мооса в 7 единиц вполне может нанести ему вред.
| Наименование минерала | Твердость по десятибальной шкале | Характеристика твердости минерала |
| Тальк | 1 | Легко чертится ногтем |
| Гипс | 2 | Царапается ногтем |
| Кальцит | 3 | Легко царапается ножом |
| Флюорит | 4 | С трудом царапается ножом |
| Апатит | 5 | Нож не оставляет царапины |
| Ортоклаз | 6 | Оставляет царапину на стали и стекле |
| Кварц | 7 | Легко царапает сталь и стекло |
| Топаз | 8 | Царапает стекло и горный хрусталь |
| Корунд | 9 | Легко царапает сталь, стекло и все минералы кроме алмаза |
| Алмаз | 10 | Режет стекло |
Твердость стекол последующих поколений увеличивалась незначительно, оставаясь в пределах 6,5–7 единиц. В своих новых разработках производитель сконцентрировал внимание на крепости стекла и его стойкости к ударам и падениям, а также снижению массы и толщины листа защитного стекла.
Для прекрасной половины человечества, носящей в ушах серьги с бриллиантами, поклейка защитной пленки или дополнительного стекла является насущной необходимостью. Алмаз — самый твердый минерал, ему не сможет противостоять ни одно поколение стекол Gorilla Glass.
Для придания лучших эксплуатационных характеристик, более качественной защиты от грязи и жира, обеспечения лучшего скольжения пальцев по экрану на поверхность стекла наносят тончайший слой олеофобного покрытия.
Эволюция Gorilla Glass
С каждым новым поколением прочностные характеристики стекла и его стойкость к царапинам постоянно улучшаются.
- Gorilla Glass 1. Первое поколение стекла получил первый iPhone в 2007 году. По современным меркам — это было достаточно толстое стекло, его толщина составляла 1,5 мм. Технология снискала заслуженную популярность, этим типом стекла оснащалось порядка 250 моделей мобильных устройств.
- Gorilla Glass 2. Второе поколение, дебютировавшее в 2012 году, при тех же прочностных характеристиках стало на 20 % тоньше (1,2 мм). Стекло выдерживало давление весом в 50 кг. . Начиная с третьего поколения стекол, началась борьба за повышенные прочностные характеристики стекол. Разработанная технология Native Damage Resistance (Естественное сопротивление повреждениям) оберегала экраны гаджетов от появления глубоких царапин. По заявлению разработчиков, использование технологии NDR способно препятствовать появлению 35 % царапин. При увеличенных показателях прочности толщину стекла удалось уменьшить до 0,8 мм.
-
. По данным исследований Corning, большая часть повреждений экрана (70 % случаев) происходит при падении устройства. Поэтому в презентованном в 2014 году четвертом поколении стекол Gorilla Glass, акцент был сделан на усилении стойкости стекла к ударным нагрузкам. По заверениям производителя, по сравнению с предыдущим поколением, стойкость к ударам выросла вдвое, во столько же уменьшилась его толщина. В четвертом поколении она составила 0,4 мм.. Пятое поколение закрепило наметившийся тренд, и стало еще более стойким к падениям. Оставшись такими же тонкими, как и предыдущее поколение (0,4 мм), в лабораторных условиях новые стекла выдерживали более семи падений с высоты 1 м. В сравнении с предшественником крепость стекла выросла в 4 раза. Производитель обещает защиту от появления трещин в 80 % случаев при падениях гаджета на твердые поверхности;
-
. Известное на сегодня последнее поколение стекла, по заверению производителя, выдерживает до 15 падений с небольшой высоты (до 1 м) на неровные поверхности, что вдвое превышает показатели прошлого поколения. Толщина стекла шестого поколения составляет всего 0,4 мм.
Не стоит забывать, что любое стекло бьется! Использование защитных аксессуаров для мобильных гаджетов поможет уберечь их от большинства проблем, возникающих при падениях и ударах.
Кто еще?
Corning не единственная компания, чьей продукцией «стеклят» экраны. Схожее по своим прочностным характеристикам стекло производит японская компания Asahi Glass Company (AGC), выпуская их под торговой маркой Dragontrail. Азиатский бренд является пока еще не сильно раскрученным, поэтому существует негласное разделение рынка защитных стекол. Мировые лидеры в производстве смартфонов предпочитают устанавливать на свои продукты стекла Gorilla Glass, а решения Dragontrail востребованы у китайских производителей мобильных гаджетов.
Отдельную касту составляют сапфировые стекла, некогда популярные в аппаратах премиум класса. Основное преимущество сапфира — его природная прочность (по шкале Мооса равная 9 единицам) и отменная оптическая прозрачность. Недостатки — дороговизна и высокая хрупкость. Минерал прекрасно противостоит образованию царапин, но лист сапфирового покрытия сопоставимой с Gorilla Glass толщины, раскалывается даже при незначительных ударах.
Перспективы
Уже сейчас есть определенный запрос потребителей в крепких антибликовых экранах, ведь солнечные зайчики на дисплее устройства изрядно раздражают при общении с гаджетом. Компания Corning держит руку на пульсе желаний покупателей и ведет исследования по разработке стекол с такими характеристиками. И как знать, может уже в следующем поколении Gorilla Glass эта технология станет реальностью.
Gorilla Glass — все, что нужно знать о стекле вашего смартфона!
Экран любого смартфона прикрывает стекло. А стекло, как мы знаем, имеет две неприятные особенности: оно царапается и разбивается. Соответственно, если вы не хотите разбить экран своего телефона или любоваться царапинами, необходимо использовать защитное стекло или пленку.
На этом, собственно, можно было бы и закончить наш разговор, если бы не одно «но» — экран смартфона защищает стекло не простое, а золотое (судя по стоимости) Gorilla Glass! Зачем же портить тактильные ощущения и оптические свойства этого высокопрочного стекла, «заворачивая» его в пленку, словно пульт от телевизора?
Что интересно, в интернете можно найти огромное количество отзывов, как со стороны тех, кто небрежно носит свой смартфон в ящике с инструментами и за 10 лет «не поймал» ни единой царапинки, так и от тех, кто расцарапал дисплей, впервые доставая новенький флагман из коробки.
Где же правда? Надеемся, эта статья ответит на все вопросы относительно защиты экрана вашего смартфона. Но для начала немного занимательной статистики от британского оператора O2:
- Исследования показали, что при падении телефон приземляется на экран в 64% случаев
- 6 миллионов человек уронили телефон, разбив экран сразу после покупки
- Каждый пятый англичанин, разбив экран, продолжает пользоваться своим телефоном еще минимум полгода
- Каждый десятый смартфон разбивают дети, выронив его из рук
Другими словами, проблема эта не надумана и стоит четко понимать, что представляет из себя стекло Gorilla Glass и насколько оно надежно.
Что такое Gorilla Glass и в чем его секрет?
Во время презентации первого iPhone, Стив Джобс держал в руках телефон с пластиковым экраном. И таким бы он и вышел на рынок, если бы, как гласит легенда, Стив Джобс не положил его в карман вместе с ключами, которые и поцарапали дисплей новинки.
Буквально за считанные месяцы компании Corning пришлось, по просьбе Apple, придумать стекло для нового смартфона. Так и появился бренд Gorilla Glass. Сегодня это стекло используется на более чем 6 миллиардах устройств.
Gorilla Glass не нуждается в полировке, оно однородное по толщине и удивительно гладкое со всех сторон (что влияет на прочность) благодаря запатентованной технологии изготовления под названием Corning Fusion.
Суть технологии очень проста: песок, в сочетании с другими неорганическими материалами, подается в плавильный бак. Нагреваясь до 1000 градусов по Цельсию, стекло выливается в V-образный желоб, наполняя который, начинает равномерно переливаться через его края, образуя два тонких листовых потока. Затем эти два потока сплавляются в один лист:
Остывшее стекло (на картинке изображено пунктирной линией) срезают специальные роботы, после чего оно отправляется на закалку с помощью химической обработки. Этот процесс критически важен для увеличения прочности.
Стекло, внутри которого содержатся ионы натрия, помещается в нагретую до 400°C ванну с ионами калия (KNO₃). И происходит так называемый ионный обмен, когда ионы калия (K) заменяют ионы натрия (Na):
Дело в том, что ионы калия в 2.25 раза крупнее ионов натрия, и когда происходит замена, крупные ионы деформируют («растягивают») кристаллическую решетку, создавая давление. То есть, стекло становится как бы спрессованным изнутри. Именно это свойство и делает его невероятно прочным. Можно визуализировать это следующим образом:
Другими словами, из-за более крупных ионов калия, в поверхностном слое стекла появляются дополнительные силы сжатия, которые и компенсируют силу растяжения, вызывающую трещины.
И всё-таки оно царапается!
С развитием технологий, рынок требовал сокращать толщину стекла, чтобы смартфоны становились тоньше, а картинка ощущалась так, будто она находится прямо на поверхности экрана. В результате, толщина Gorilla Glass сократилась до 0.4 мм, что лишь немного толще человеческого волоса (0.08 мм).
Кроме того, производители стали использовать изогнутое по краям стекло, разбить которое стало еще проще, чем плоское. Все это заставило Corning бросить все силы на улучшение устойчивости стекла к разбитию при падении, игнорируя устойчивость к царапинам.
Невозможно одновременно улучшать обе характеристики
Джон Бэйн, вице-президент Corning
Как сказал в одном из интервью вице-президент Corning, компании пришлось выбирать, какое свойство стекла улучшать. Оно либо не будет царапаться совсем и при этом легко разбиваться, как тот же сапфир, либо выдерживать практически любое падение и при этом царапаться, как пластиковое.
Учитывая, что разбитый экран — гораздо более серьезная проблема, чем царапины, основной задачей Corning стало сделать небьющееся стекло вместо нецарапающегося.
К слову, многие пользователи отмечают, что стекла Gorilla Glass 5 и 6 царапаются даже сильнее, чем предыдущие поколения. И отчеты самой Corning подтверждают тот факт, что за последние 6 лет устойчивость к царапинам особо не улучшилась:
А вот результаты еще одного интересного теста, при котором стекла поместили в сумочку со всевозможными предметами (монеты, ключи, косметичка и пр.) и все это встряхивалось в течении 45 минут:
Как видим, Gorilla Glass 5 выглядит после теста даже немного лучше, чем Gorilla Glass 6. Еще раз повторюсь, это тесты самой компании Corning и, соответственно, нет никаких оснований не доверять им (компании было бы выгодно наоборот показать в лучшем свете свое новое стекло).
Интересный факт: Весной этого года представитель Corning заявил, что если бы производители смартфонов согласились увеличить толщину своих устройств на 1 мм, установив стекло Gorilla Glass соответствующей толщины, экран смартфона было бы практически невозможно разбить.
Но вряд ли та же Apple, пройдя такой длинный путь от первого iPhone толщиной 11.6 мм до 7.7 мм в iPhone XS, пойдет на такие «жертвы». В конце концов, не только стекло нуждается в дополнительных миллиметрах. Немалое количество людей предпочли бы более емкий аккумулятор, нежели сверхпрочное стекло.
«Когда мы демонстрируем производителю более прочное стекло, в ответ всегда получаем одну и ту же просьбу — сделайте его еще тоньше!»
Скотт Форестер, Devision VP Corning
Так что же получается, чем новее стекло, тем оно хуже? И нужно искать смартфоны со стеклом Gorilla Glass 3? Не совсем.
В чем разница между Gorilla Glass 5 и Gorilla Glass 6?
Разница между стеклами есть. Как было сказано выше, с каждым новым поколением устойчивость к царапинам практически не улучшается, но само стекло становится более прочным.
С выпуском Gorilla Glass 5 компания заявила, что теперь их стекло выдерживает в 80% случаев падение с высоты 1.6 метра на твердое покрытие.
А Gorilla Glass 6 поднимает эту планку еще в 2 раза выше. Опять-таки, со слов компании, шестое поколение стекла может выдержать 15 последовательных падений с высоты 1 метра на жесткую поверхность.
Однако все эти лабораторные тесты ничего не гарантируют в реальной жизни. Да, Gorilla Glass 6 — наиболее прочное стекло на сегодняшний день (не считая недавно анонсированного стекла Gorilla Glass Victus), но и оно может легко разбиться при первом же падении.
Кроме того, даже незначительные царапины увеличивают риск разбития стекла. Таким образом, чем дольше вы пользуетесь смартфоном, тем сильнее изнашивается его защитное стекло, становясь более хрупким.
Gorilla Glass Victus — первое крупное обновление стекла за много лет
В конце июля 2020 года Corning обновила свое стекло и впервые за много лет (фактически, со времен Gorilla Glass 3) улучшила не только устойчивость к падением, но и к появлению царапин.
На момент написания этих строк на рынке нет ни единого устройства со стеклом Gorilla Glass Victus (первым смартфоном станет Samsung Galaxy Note20 в августе), поэтому проверить его прочность и устойчивость к царапинам на практике пока невозможно.
Компания приводит лишь результаты собственного тестирования твердости по Кнупу, суть которого состоит в том, чтобы выдавить (выцарапать) углубление в стекле при помощи алмазного наконечника, прикладывая к нему определенную силу. То есть, можно узнать, при какой силе появляются царапины.
Так вот, по заявлениям Corning, силы в 4 Ньютона достаточно, чтобы оставить такой след на конкурирующих стеклах (для оценки масштаба черная линия в нижнем правом углу имеет длину пол миллиметра):
Если же попытаться поцарапать стекло Gorilla Glass Victus с силой 8 Ньютон (то есть, в 2 раза больше, чем в предыдущем тесте), оставленный тем же алмазным наконечником след выглядит так:
Более того, если попытаться разбить одинаково поцарапанные стекла Gorilla Glass 6 и Gorilla Glass Victus, то к последнему нужно приложить в 2 раза больше силу.
Но все это только обещания производителя. Как только появятся первые устройства со стеклом Gorilla Glass Victus и мы сможем собрать статистику, эта часть статьи будет обязательно обновлена.
Как и чем царапается стекло Gorilla Glass?
Вот мы и подходим к вопросу, поставленному в начале статьи: почему у одних пользователей стекла царапаются очень быстро, в то время как у других — «ни единой царапинки»?
Чем тверже материал, тем труднее его поцарапать. Для оценки твердости придумано немало способов, одним из которых является шкала Мооса. Она позволяет примерно оценить твердость материала, собственно, по шкале от 1 до 10, где 10 — самый твердый материал, коим является алмаз. А единица — это тальк, поцарапать который можно даже ногтем.
Будьте внимательны: на многих популярных ресурсах можно встретить ошибочное предположение их авторов, будто Gorilla Glass с твердостью
6 по шкале Мооса всего в 2 раза менее тверже алмаза, который находится на 10 позиции шкалы. На самом деле эта шкала показывает условное деление и, к примеру, тот же алмаз тверже талька не в 10 раз, а в 1600, хотя по шкале этого не скажешь.
Твердость стекла по шкале Мооса равняется примерно 5.5, а твердость Gorilla Glass — около 6.
Так чем же можно поцарапать стекло смартфона? Смотрите сами:
Все, что имеет твердость по шкале Мооса равную 6 и выше — поцарапает стекло Gorilla Glass. Но, зачастую, виной всему лишь один материал — маленькие песчинки.
Ни ключи в кармане, ни мелочь не могут поцарапать экран, однако же, если в замочной скважине окажется немного песчинок и они останутся на ключе — вероятность появления царапины очень высока.
Небольшой вывод
К сожалению, выводы, сделанные в первом абзаце, оказались справедливыми и для стекла Gorilla Glass. Оно царапается примерно также, как и любое другое закаленное стекло. Появление царапин на экране смартфона — лишь вопрос времени и более-менее хорошего зрения.
Поэтому, вне зависимости от версии стекла (Gorilla Glass 5, 6 или Victus), защитная пленка или защитное стекло — единственный способ избежать проблем.
Gorilla Glass: надежная страховка для современной электроники
В этой статье мы поговорим о технологии создания Gorilla Glass — стекла, которое стало одним из трендов мира мобильных инноваций. Познакомимся также с результатами тестов этого могучего покрытия, проводимых как компанией, так и самими пользователями, а также перспективами развития данной технологии.
Жизнь современного человека трудно представить без гаджетов. Нас окружают смартфоны, планшеты, MP3-плееры, ноутбуки и прочие мобильные устройства. Новые технологии не стоят на месте, с каждым годом делая наши портативные игрушки меньше, тоньше, легче и выносливее. Каждый производитель стремится привлечь покупателей не только техническими характеристиками и дизайном своих продуктов, но и технологиями, позволяющими продлить жизнь устройств, так как мобильные девайсы устройства испытывают серьёзные нагрузки при ежедневном использовании. Не последнюю роль в этом играет устойчивое к ударам и появлению царапин покрытие экранов девайсов.
Кто в наши дни не слышал о Gorilla Glass — сверхпрочном стекле, разработанным компанией Corning и защищающим дисплеи мобильных девайсов многих именитых производителей? Продукты компании поражают своими характеристиками, прежде всего устойчивостью к царапинам и ударам. При этом стекло очень тонкое, а, следовательно, и легкое. Это дает два преимущества — Gorilla Glass не препятствует правильной работе тачскрина, а также не отягощает устройство своей массой.
Различные виды высокопрочного стекла от компании Corning были установлены на 4,5 млрд устройств, более 40 различных брендов используют Gorilla Glass в своей продукции. Но за счет чего знаменитое стекло производства Corning превосходит продукцию компаний-конкурентов? Что отличает его от других типов стекла, используемых для различных гаджетов? Благодаря чему нашумевшее Gorilla Glass стало одним из трендов в современном мире мобильных технологий? Давайте попробуем в этом разобраться.
Технология создания
Для начала попробуем раскрыть секрет прочности Gorilla Glass. Как правило, в промышленности для изготовления стекла в качестве сырья используют диоксид кремния, известняк и карбонат натрия. Для создания своей продукции в качестве основы Corning использует диоксид кремния с рядом химических добавок. В результате воздействия высоких температур (более 1000 градусов Цельсия) получается стекломасса, которая содержит в себе кремний, алюминий, кислород и ионы натрия. Полученное из нее стекло называют алюмосиликатным. Впервые специальное алюмосиликатное стекло производства компании Corning было использовано для защиты сенсорного экрана «яблочного» смартфона iPhone первого поколения.
Стекломасса поступает в специальную емкость, дно которой имеет сечение V-образной формы, беспрестанно наполняя её. Затем стекломасса, переливаясь через края емкости, стремится потоками по её боковым сторонам. Эти потоки сливаются в один как раз в нижней точке V-образного желоба. Стекломасса стекает с формы и остывает в подвешенном состоянии. Во время остывания пласт стекломассы не подвергается никаким сторонним механическим воздействиям, что позволяет получить идеально гладкую безупречную поверхность толщиной от 0,4 до 2 мм. Специальная роботизированная установка обрезает готовый пласт стекла, после чего оно отправляется на дальнейшие стадии производственного процесса, которые связаны с его последующей закалкой, дающей рождение «того самого» высокопрочного Gorilla Glass.
Ионный обмен — наше всё!
Для того чтобы наделить стекло высокими характеристиками прочности и устойчивости к царапинам и трещинам, его подвергают последующей химической обработке, в результате которой в структуре стекла происходит замещение ионов натрия на более крупные ионы калия. Компания Corning не была первооткрывателем этого процесса, и многие другие производители ранее использовали (и продолжают использовать) ионный обмен для закалки стекла, однако именно создателям Gorilla Glass удалось найти ту золотую формулу, которая дает идеальный на сегодня результат.
Для осуществления ионного обмена пласты алюмосиликатного стекла помещаются в солевую ванну с ионами калия, разогретую до 400 градусов Цельсия. При такой температуре разрушаются ионные связи натрия и ионы высвобождаются. В это же время калий как более тяжелый элемент в таблице Менделеева способен образовать ионные связи, замещая собой высвободившийся натрий. Ионы калия имеют больший радиус, поэтому после охлаждения стекла они с большей силой давят друг на друга, создавая сдавливающее напряжение, благодаря которому поверхность отличается повышенной прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Помимо того, во время процесса ионного обмена ионы кремния проникают также и вглубь пласта стекла, упрочняя его по всей толщине.
Тестирование: не все так однозначно
В своих тестах компания Corning, как правило, дает сравнение результатов, полученных при тестировании собственных образцов Gorilla Glass и алюмосиликатного стекла конкурентов, а также известково-натриевое стекло. По всем параметрам продукты компании превосходят сравниваемые с ними образцы.
В одном из последних опубликованных компанией видеотестов проверялась устойчивость к падению девайсов, защищенных последней версией Gorilla Glass 4. Тесты проводились на специальной установке, которая имитировала падение устройства с высоты до одного метра на самую опасную для гаджетов поверхность, с которой не хотело бы повстречаться ни одно мобильное устройство — асфальт. В результате было выявлено, что после падения на экран стекло трескается в два раза реже, нежели алюмосиликатное стекло конкурирующий марок. По уверениям специалистов компании Corning при таком падении экран устройства выживает в 80% случаев. Однако, как бы утешительны ни были эти результаты, не стоит забывать, что стекло Gorilla Glass вполне можно разбить, чего и добиваются большинство желающих привлечь трафик на свой видеоблог. Это технология способна значительно продлить жизнь устройства и уменьшить вероятность повреждения экрана, но не защитить его всецело. К примеру, при падении стального шара весом более 500 грамм с высоты 180 см проба Gorilla Glass толщиной 0,7 мм осталась невредимой, при том, что для стандартных испытаний используется шар до 130 грамм весом, а высота его падения составляет 100 см.
Gorilla Glass и мобильные устройства
Стекло повышенной прочности производства компании Corning используется в устройствах большого числа именитых брендов, среди которых Sony, Samsung, LG, Lenovo и даже Apple.
Компания Samsung снабдила экранами Gorilla Glass 4 целую армию моделей своих смартфонов, среди которых Samsung Galaxy S6 edge с изогнутым дисплеем и стеклянной задней панелью. Краш-тесты, проведенные одним инициативным пользователем, показали, что при падении устройства на асфальт с высоты около полутора метров на ребро стекло остается невредимым. Однако при падении на крышку или экран идут трещины, что влияет на эстетический вид устройства, но не сказывается на функциях самого дисплея. Это хорошо видно на видео:
Однако в данном случае несправедливо было бы винить компанию в дезинформации — при официальном тестировании девайсы падали с высоты одного метра, и большинство из них пережили данную экзекуцию. Корпорация добра Google также отдает должное данной технологии, снабдив свои созданные в партнерстве с экранами Gorilla Glass 4. Сама же компания Corning сообщает, что в настоящее время различные виды стекла Gorilla Glass нашли применение в более 1000 различных моделей смартфонов. В частности, им оснащены популярные устройства от азиатских титанов мобильной индустрии: Huawei Nexus 6P и LG Nexus 5X, а также уже упомянутый нами выше Samsung Galaxy S6 Edge.
Перспективы развития
Нельзя отрицать, что технология Gorilla Glass наиболее популярна в мобильных устройствах, и с ростом их популярности растут и доходы Corning. Разные типы Gorilla Glass защищают дисплеи смартфонов, планшетов, ноутбуков и многих других мобильных устройств. Но на этом компания и не думает останавливаться — уже сейчас поставляется стекло больших форматов для защиты экранов телевизоров, электронных информационных табло и интерактивных дисплеев. Кроме того, Gorilla Glass медленно, но верно прокладывает себе путь в автомобильную промышленность. Компания считает, что у данного продукта большой потенциал, и использование такого стекла для ветрового, заднего и боковых стекол в автомобилях не только бы увеличило их безопасность, но и уменьшило бы их массу. В настоящее время компания Ford намерена стать первопроходцем в «испытании боем» новой для автопрома технологии, установив лобовое и заднее стекла Gorilla Glass в суперкар серии Ford GT.